Zur Beanspruchbarkeit bei Hertzschen Pressungen: Fid-Bau Portal

Zur Beanspruchbarkeit bei Hertzschen Pressungen

Nölke, Heinz

Es wird eine Weiterentwicklung des Nachweises der statischen Festigkeit und der Wälzfestigkeit für den rollenden Kontakt zwischen balligen Laufrollen und Schienen vorgeschlagen. Der Linienkontakt bei zylindrischen Laufrollen und Stemmknaggen wird als Grenzfall erfasst. Die Hertzschen Pressungen verursachen mehrachsige Spannungszustände im Halbraum der Festkörper. Bei unzureichender Sicherheit bezüglich der Wälzfestigkeit besteht die Gefahr, dass aus den Bauteilen im Bereich des Kontakts Werkstoffpartikel herausbrechen und damit die vorzeitige Unbrauchbarkeit und Zerstörung infolge des beschleunigten Ermüdungsverschleißes eingeleitet wird. Auf der Suche nach den maßgebenden Nachweispunkten werden zunächst die mehrachsigen Spannungszustände infolge Hertzscher Pressungen an mehreren Orten ermittelt, und zwar in der Mitte der Kontaktfläche und in deren Nähe im Inneren der Bauteile. Nachfolgend werden teilweise Eigenspannungen ausgenutzt, die anfänglich in die oberflächennahen Randschichten der Bauteile beim Überrollen gewissermaßen hineingewalzt oder bei wiederholter unbeweglicher Last hineingepresst werden. Dadurch wird eine Translation der Fließbedingung bewirkt, derart dass ein elastisches Einspielen (shake down) nach einigen wenigen Spannungsspielen stattfindet. Die Beanspruchbarkeit hängt von der Anzahl der Spannungsspiele in den maßgebenden Nachweispunkten unterhalb der Kontaktfläche der Bauteile ab. Das allgemein akzeptierte Konzept der Teilsicherheitsbeiwerte wird auf das Kontaktproblem ausgedehnt. Der Beitrag enthält Vorschläge für die einschlägige Normung und ein Zahlenbeispiel.